CN110879862B - 基于物联网的车辆信息查询系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的车辆信息查询系统，包括数据采集模块，用于采集车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位，并将采集的数据进行上传；数据接入模块，用于验证数据采集模块上传数据的可靠性，验证通过后则将数据直接接入中央处理器进行存储；数据分析模块，根据车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位数据用于分析车辆每日可能的行驶路段、行驶时间、行驶目的地以及车主画像；查询入口，用于查询车辆状态，并通过调度中心发出车辆调控指令，将调控指令推送至车载导航进行导航推荐。本方案可用于实现车辆或车辆集群的详细信息查询分析，从而根据实际情况作出相宜的调度指挥，在真正意义上解决目前车辆拥堵的问题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网领域，具体涉及一种基于物联网的车辆信息查询系统。
背景技术
云计算与物联网已经成为世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略选择，作为新一代信息技术的核心。随着获取到的数据越来越大，常规数据处理手段已经不足以满足如此大规模数据的存储，处理与分析，伴随而来的是当前以Hadoop生态为主的大数据处理手段。在未来十年内，估计会出现约两百五十亿个网络连接设备，比个人计算机、手机和平板计算机等的数量加起来还多，这是一个很庞大的连接(有人甚至估计这个数字还要高得多，超过一千亿)。物联网是连接“物品”的巨大网络。这关系是在人与人、人与事、物与物之间。因此，影响物联网最大的因素之一就是数据：数据量、数据的管理和使用，因此物联网与大数据的结合将是必然的趋势。目前，我国物联网的应用主要是RFID、GPS、无线传感器等，沿海地区在这方面的应用已经占到了全国的六成以上。以车联网为例，目前传统的车联网技术由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。
现有技术的缺点在于：
(1)确少历史数据的分析应用，对于运维控制平台而言，无法有效判断车辆的目的地以及后续路线，从而无法做到真正有效的车辆调度以及交通指挥；
(2)传统的车辆网数据采集过于单一，仅采集了车辆的位置、速度以及车况等信息，未对车主进行画像，而车辆的使用驾驶与车主息息相关，因此使得最后分析数据精度较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的车辆信息查询系统，可用于实现车辆或车辆集群的详细信息查询分析，从而根据实际情况作出相宜的调度指挥，在真正意义上解决目前车辆拥堵的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于物联网的车辆信息查询系统，包括：
数据采集模块，用于采集车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位，并将采集的数据进行上传；
数据接入模块，用于验证数据采集模块上传数据的可靠性，验证通过后则将数据直接接入中央处理器进行存储；
数据分析模块，根据车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位数据用于分析车辆每日可能的行驶路段、行驶时间、行驶目的地以及车主画像；
查询入口，用于查询车辆状态，并通过调度中心发出车辆调控指令，将调控指令推送至车载导航进行导航推荐。
本方案利用数据采集模块采集车辆的活动时间、速度、车辆类型、定位等数据，用于分析该车辆的用途，众所周知，车辆在使用中根据车主可将车辆划分为多种类型，例如上班族的代步车，这类车辆的特点主要是早晚上下班时段作为活动时间，还有就是公交车和出租车这类则是属于长时间段驾驶的车辆，除此之外还有很多作业车辆例如货车、罐车等等。本方案则是对这些车辆按类型进行划分，从而分析出车辆的长期行驶路线，主要是针对上班族车辆，从而将其作为高峰时段交通疏导的依据，可实现有效的交通疏通。
进一步的，所述数据分析模块根据车辆历史数据生成当前行驶的目的地，并根据当前车辆位置和历史数据生成一条该车辆的预行驶路线，同一片区内则生成N条不同车辆的行驶路线网，并根据车辆的实时位置变更信息更新该路线网，该路线网供调度中心查询。
该方案的优势在于可以分析出得出一个区域内大致的路网图，从而得出该区域内的拥堵路段，从而做到有的放矢，有针对性的对车辆发出调控指令，从而在一定程度上减轻交通拥堵的程度。
进一步的，所述预行驶路线是根据该车辆的历史行驶路线生成的，且实时更新，采用该车辆近期内连续行驶的路线作为参考标准。该设计可有效保障路网图的准确性。
进一步的，所述预行驶路线的生成步骤如下：
S1：采集近期该车辆的形式路线作为一个集合；
则有集合L＝{l11、l12、l13、l1n、l21、l22、l23、l2n......lmn}，其中m表示天数，n表示当天的行驶路线序号；
S2：在集合L中按时间顺序对各线路进行排序，并将同一时间段内存在重合的线路进行整合，得到一个预规划路线集合，则有：
L'＝{L1、L2、L3、L4、L5……Lt}，其中t表示不同时间段该车辆的预行驶路线；
S3：数据分析模块根据当前时段和从集合L'中自动匹配出该车辆当前的预行驶路线，并将该片区内所有车辆的预行驶路线形成一个路线网；
S4：对所述路线网中的交通节点设置流量阈值，当该交通节点经过的车辆超过流量阈值时，则调度中心自动生成一个目的地相同的规划路线并推送至该车载导航。
进一步的，所述步骤S2中，若该车辆仅存在起始端相同但路途不同的路线，则将该起始端作为预行驶路线的起始端，将历史路线中相同部分进行重合，其余不同路线采用并存的形式，同时在进行节点流量预算时，该车辆经过不同路线段节点的权重取值为其中S为不同路线的数量，而对于车辆在该节点仅存在唯一线路时，则该车经过该节点的权重取值为1。
由于在两点之间存在多条线路，但我们并不知道车主会选择哪一条线路，因此初始状态下每个线路节点的权重取值为从而保证流量统计的准确性。
进一步的，所述近期内是指近一周或一个月以内。
进一步的，所述车辆调控指令仅针对该片区内存在预行驶路线的车辆进行推送，对于临时加入或无预行驶路线的车辆则不发送调控指令。
进一步的，该系统还包括一个终点录入平台，所述终点录入平台客户端设置在车载电脑上，车主可用于输入终点信息，终点录入平台根据车辆定位信息生成出发点与终点之间的行驶线路，并将该行驶线路加入到所述路线网中，当出发点与终点之间存在多条行驶线路时，则每条在线路节点中的权重取值为其中S为不同路线的数量。
进一步的，所述线路节点包括红绿灯路口、十字路口、丁字路口。
本发明的有益效果是：在本方案中通过分析车辆的路线，并根据每次车辆出发时的起点和该车辆历史时间段内起点到终点的形式路线进行预判，从而生成一个预行使路线，在整个片区内即可形成一个路线网，从而可供查询中心有效查询当前交通情况，从而做出提前调度，达到疏通交通的目的。
附图说明
图1为本发明车辆信息采集示意图；
图2为本发明车辆信息查询系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示：
一种基于物联网的车辆信息查询系统，包括数据采集模块、数据接入模块、数据分析模块、查询入口、终点录入平台、调度中心、中央处理器。
数据采集模块，用于采集车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位，并将采集的数据进行上传。本实施例中所指的活动时间是指每天该车辆的行驶阶段，可以根据车辆的活动时间判断该车辆的功能用途，以上班族私家车和出租车为例，这两类车辆都有明确的活动时间段，私家车通常情况下使用时间段集中在上下班时间段，而出租车则属于无休式的全天候行驶，或采用8小时制的倒班值，因此其活动时间段是可预测的。根据不同类型的车辆活动时间段系统录入多种模型存储于中央处理器中。这些模型包括但不限于上班族代步车模型、出租车模块、公交车模型、作业车模型等，其中作业车模型是指渣土车、水泥罐车、清洗车、垃圾车等具备一定规划路线的作业车辆，并针对每一模型车辆的特点设计参数，其模型参数主要由活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位四组参数组成。
数据接入模块，用于验证数据采集模块上传数据的可靠性，验证通过后则将数据直接接入中央处理器进行存储。和传统的数据接入相比，本方案中在数据接入过程中还包括一个数据验证过程，其中主要是用于验证车辆速度，其余数据仅对其进行格式验证即可。其中车辆速度的验证方式如下，本实施例中在进行速度采集时，采用的是定时连续采集的方式，其中第一次采集的数据作为基准数据，其数据组组成的格式为(V，G)，其中V表示采集的数据，G表示的是采集该速度V时车辆的位置坐标。连续采集的数据则有(V1，G1)、(V2，G2)、……(Vn，Gn)，则存在一个速度校定则有校定速度其中t为定时采用的间隔时间。作为一种优选实施例，还包括一个间隔时间t的校正，其中t'＝t-t1-t2-……tn，其中t1-t2-……tn为点Gn-1到Gn之间红绿灯的停留时间，最终校定速度/>如果V与V’之间的差值在允许值内，则验证该数据为有效数据，用于上传，速度采集完成后用于存储在该车辆账户下，车辆速度是判断该车主驾车习惯的重要标准之一，作为后期导航调度的重要参数之一，在对多个车辆的调研下，发现车速较快的车主，当推荐有更省时或更近路线时，该车主一般愿意采纳，反之则不一定，这类车主的典型代表就是出租车，由于出租车收费规则为里程+时间，因此出租车车主并不会根据或很少根据推荐的最佳路线行驶，因此在调度过程中可作为有效依据进行调度。
数据分析模块，根据车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位数据用于分析车辆每日可能的行驶路段、行驶时间、行驶目的地以及车主画像。该步骤是基于数据采集模块和数据接入模块完成的，系统中建立了多个车辆模型，根据检测数据可用于识别该车辆的功能用途，从而确定其行驶习惯，在调度指挥过程中，哪些属于可控的，作为重要依据进行调度指挥。
查询入口，用于查询车辆状态，并通过调度中心发出车辆调控指令，将调控指令推送至车载导航进行导航推荐。
作为一种优选实施例，数据分析模块根据车辆历史数据生成当前行驶的目的地，并根据当前车辆位置和历史数据生成一条该车辆的预行驶路线，同一片区内则生成N条不同车辆的行驶路线网，并根据车辆的实时位置变更信息更新该路线网，该路线网供调度中心查询。行驶路线是根据该车辆的历史行驶路线生成的，且实时更新，采用该车辆近期内连续行驶的路线作为参考标准。
作为一种优选实施例，预行驶路线的生成步骤如下：
S1：采集近期该车辆的形式路线作为一个集合；
则有集合L＝{l11、l12、l13、l1n、l21、l22、l23、l2n......lmn}，其中m表示天数，n表示当天的行驶路线序号；
S2：在集合L中按时间顺序对各线路进行排序，并将同一时间段内存在重合的线路进行整合，得到一个预规划路线集合，则有：
L'＝{L1、L2、L3、L4、L5……Lt}，其中t表示不同时间段该车辆的预行驶路线；
S3：数据分析模块根据当前时段和从集合L'中自动匹配出该车辆当前的预行驶路线，并将该片区内所有车辆的预行驶路线形成一个路线网；
S4：对路线网中的交通节点设置流量阈值，当该交通节点经过的车辆超过流量阈值时，则调度中心自动生成一个目的地相同的规划路线并推送至该车载导航。
步骤S2中，若该车辆仅存在起始端相同但路途不同的路线，则将该起始端作为预行驶路线的起始端，将历史路线中相同部分进行重合，其余不同路线采用并存的形式，同时在进行节点流量预算时，该车辆经过不同路线段节点的权重取值为其中S为不同路线的数量，而对于车辆在该节点仅存在唯一线路时，则该车经过该节点的权重取值为1，其中线路节点包括红绿灯路口、十字路口、丁字路口。
近期内是指近一周或一个月以内。车辆调控指令仅针对该片区内存在预行驶路线的车辆进行推送，对于临时加入或无预行驶路线的车辆则不发送调控指令。
作为一种优选实施例，该系统还包括一个终点录入平台，终点录入平台客户端设置在车载电脑上，车主可用于输入终点信息，终点录入平台根据车辆定位信息生成出发点与终点之间的行驶线路，并将该行驶线路加入到路线网中，当出发点与终点之间存在多条行驶线路时，则每条在线路节点中的权重取值为其中S为不同路线的数量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于物联网的车辆信息查询系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于采集车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位，并将采集的数据进行上传；
数据接入模块，用于验证数据采集模块上传数据的可靠性，验证通过后则将数据直接接入中央处理器进行存储；
数据分析模块，根据车辆的活动时间、车辆速度、车辆类型、车辆定位数据用于分析车辆每日可能的行驶路段、行驶时间、行驶目的地以及车主画像；
查询入口，用于查询车辆状态，并通过调度中心发出车辆调控指令，将调控指令推送至车载导航进行导航推荐；
所述数据分析模块根据车辆历史数据生成当前行驶的目的地，并根据当前车辆位置和历史数据生成一条该车辆的预行驶路线，同一片区内则生成N条不同车辆的行驶路线网，并根据车辆的实时位置变更信息更新该路线网，该路线网供调度中心查询；
所述预行驶路线是根据该车辆的历史行驶路线生成的，且实时更新，采用该车辆近期内连续行驶的路线作为参考标准；
所述预行驶路线的生成步骤如下：
S1：采集近期该车辆的行使路线作为一个集合；
则有集合L＝{l11、l12、l13、l1n、l21、l22、l23、l2n......lmn}，其中m表示天数，n表示当天的行驶路线序号；
S2：在集合L中按时间顺序对各线路进行排序，并将同一时间段内存在重合的线路进行整合，得到一个预规划路线集合，则有：
L'＝{L1、L2、L3、L4、L5......Lt}，其中t表示不同时间段该车辆的预行驶路线；
S3：数据分析模块根据当前时段和从集合L'中自动匹配出该车辆当前的预行驶路线，并将该片区内所有车辆的预行驶路线形成一个路线网；
S4：对所述路线网中的交通节点设置流量阈值，当该交通节点经过的车辆超过流量阈值时，则调度中心自动生成一个目的地相同的规划路线并推送至该车载导航；
所述步骤S2中，若该车辆仅存在起始端相同但路途不同的路线，则将该起始端作为预行驶路线的起始端，将历史路线中相同部分进行重合，其余不同路线采用并存的形式，同时在进行节点流量预算时，该车辆经过不同路线段节点的权重取值为1/S，其中S为不同路线的数量，而对于车辆在该节点仅存在唯一线路时，则该车辆经过该节点的权重取值为1。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的车辆信息查询系统，其特征在于，所述近期内是指近一周或一个月以内。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的车辆信息查询系统，其特征在于，所述车辆调控指令仅针对该片区内存在预行驶路线的车辆进行推送，对于临时加入或无预行驶路线的车辆则不发送调控指令。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的车辆信息查询系统，其特征在于，该系统还包括一个终点录入平台，所述终点录入平台客户端设置在车载电脑上，车主可用于输入终点信息，终点录入平台根据车辆定位信息生成出发点与终点之间的行驶线路，并将该行驶线路加入到所述路线网中，当出发点与终点之间存在多条行驶线路时，则每条在线路节点中的权重取值为1/S，其中S为不同路线的数量。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的车辆信息查询系统，其特征在于，所述线路节点包括红绿灯路口、十字路口、丁字路口。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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